Nauka innov. 2006, 2(6):39-48
https://doi.org/10.15407/scin2.06.039

С. В. Ершов, А. В. Русанов, В. А. Яковлев
Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины, Харьков

 

Повышение КПД проточной части цилиндра высокого давления паровой турбины на основе расчетов трехмерного вязкого течения

Раздел: Инновационные проекты Национальной академии наук Украины
Язык статьи: русский
Аннотация: Представлены результаты исследований возможностей аэродинамической модернизации цилиндра высокого давления паровой турбины. Прогнозирование потерь, КПД и эффективности обтекания выполнено на основе результатов численного моделирования пространственного вязкого течения в лопаточных аппаратах турбомашин. Расчеты проводились с помощью программного комплекса "FlowER". Предложена модернизация лопаточных аппаратов и меридиональных обводов, обеспечивающая увеличение КПД ступени на 1,5 %. Определены пути дальнейшего повышение эффективности ступени за счет использования пространственного профилирования лопаток направляющего аппарата.
Ключевые слова: паровая турбина, проточная часть, модернизация, вычислительная аэродинамика, трехмерное вязкое течение.

Полный текст (PDF)

Литература:
1. Modernizacja turbiny 13K215 w Elektrowni im. Kosciuszki w Polancu. // ABB Zamech Ltd. – 1995. – 20 p.
2. Модернизация паровых турбин 200 МВт. // ЛМЗ – Ленинградский металлический завод (рекламный проспект). – 8 с.
3. Модернизация паровых турбин 300 МВт. // там же.
4. Єршов С. В., Русанов А. В. Комплекс програм розрахунку тривимірних течій газу в багатовінцевих турбомашинах "FlowER": Свідоцтво про державну реєстрацію прав автора на твір, ПА № 77. Державне агентство України з авторських та суміжних прав, 19.02.1996.
5. Lampart P. Validation of a 3D RANS Solver With a State Equation of Thermally Perfect and Calorically Imperfect Gas on a Multi-Stage Low-Pressure Steam Turbine Flow / P. Lampart, A. Rusanov, S. Yershov, S. Marcinkowski, A. Gardzilewicz. // Transactions of the ASME. Journal of Fluids Engineering. – 2005. – 127, № 1, January. – С. 83–93.
6. Yershov S. Aerodynamic Improvement of Turbojet Engine Flowpath Using 3D Viscous Flow Computation / S. Yershov, A. Rusanov. // Proc. XVII International Symposium On Air Breathing Engines (ISABE). – AIAA Pap. 2005–1087. – 2005. – 8 p.
7. Lampart P. Validation of turbomachinery flow solver on turbomachinery test cases / P. Lampart, S. Yershov, A. Rusanov. // International conference SYMKOM'02: Compressor & turbine stage flow path theory, experiment & user verification, Cieplne Maszyny Przeplywowe. Turbomachinery., Politechnika Lodzka, Lodz, Poland, 2002, – № 122. – P. 63–70.
8. Wilcox D. C. Turbulence Modeling for CFD. – 2nd ed. – DCWIndustries, Inc., La Canada, California, 2004. – 540 p.
9. Menter F. R. Two-equation eddy viscosity turbulence models for engineering applications. // AIAA J. – 1994. – 32, № 11. – P. 1299–1310.
10. Ершов С. В. Квазимонотонная ENO схема повышенной точности для интегрирования уравнений Эйлера и Навье-Стокса. // Мат. моделирование. – 1994. – 6, № 11. – C. 58–64.
11. Дейч М. Е. Атлас профилей решеток паровых турбин. / М. Е. Дейч, Г. А. Филиппов и др. – М.: Машиностроение, 1985.
12. Swirydchuk J. RANS simulations of unsteady stator/rotor interaction using different turbulence models. // International conference SYMKOM'02: Compressor & turbine stage flow path theory, experiment & user verification, Cieplne Maszyny Przeplywowe. Turbomachinery., Politechnika Lodzka, Lodz, Poland, 2002, № 122. – P. 269–276.
13. Lampart P., Swirydczuk J., Gardzilewicz A., Yershov S., Rusanov A. The comparison of performance of the Menter shear stress transport and BaldwinLomax turbulence models with respect to CFD prediction of losses in HP axial turbine stages. // Technologies for Fluid/Thermal/Structural/Chemical Systems with Industrial Applications, ASME 2001, PVP – Vol. 424–2, Р. 1–12.